[发明专利]特别用于容积泵的偏心密封旋转驱动装置

说明书

本发明涉及一种特别用于容积泵的偏心密封旋转驱动装置，也就是说，一种可以使旋转运动转变成圆轨道运动的驱动装置，并将进行轨道运动的部分与进行旋转运动的部分完全持久地密封隔离。

这种驱动装置迄今用于偏心旋转活塞式容积泵，下面参照这种泵加以说明。这种装置也可以例如用于偏心螺杆式容积泵，甚至可以用于构成一种用来完全密封地旋转传输运动的驱动装置。

就本发明装置应用于活塞式容积泵的偏心驱动装置而言，在这种泵中，一个环形活塞在由两个具有不同直径的环形壁限定的一个泵壳内进行轨道运动。显然，活塞直径是两个直径之间的数值。泵壳配有一个可将若干吸入和压送室隔开的壁。活塞的裙部垂直中止于壁(或称隔板)。

活塞的中央部分进行圆周运动，而活塞本身不自转，也就是说，横坐标轴和纵坐标轴始终平行于其初始方位。

特别要指出的是，围绕着轴并根据轴的整个长度配置一个不转动的密封轴套，以下称为“密封套”。所述具有不转动密封套的旋转活塞泵的主要优越性在于，它具有完全的密封性，而其它需要有一个转动的密封件(例如密封用编织物、刃口密封垫或者机械密封垫)的旋转泵则相反。

旋转密封性问题的另一个解决办法是磁力驱动，但是磁力驱动的缺陷是不适合所有待泵送物，特别是费用非常昂贵。

迄今所采用的解决办法是，在偏心活塞上连接一个用弹性材料制成的密封套，在其内部配置一种可确保将旋转运动转变成轨道运动的复杂装置。

但是，除了密封套的内装置的复杂性之外，这种采用一个用弹性材料制成的密封套的解决办法在以下几个方面还具有一定的局限性：

-温度性能，

-机械性能，

-耐压差性能，

-与某些物质的化学兼容性，

-与供给标准的一致性。

因此，人们制造一种不锈钢密封套。但是，不锈钢伸缩筒和膜片可吸收轴向变形和角变形，而在径向变形方面是非常有限的。

然而，旋转活塞式容积泵在角频率或角速度约为50至1000转/分钟时具有严格的径向变形。

迄今唯一可能的解决办法是延长伸缩筒，而这与所需的外形尺寸、流体效应以及因伸缩筒重量而造成的变形相矛盾。

本发明的目的在于，提出一种可用于旋转活塞式容积泵的改进型偏心密封旋转驱动装置，它可以将旋转运动转变成圆周轨道运动，并将进行轨道运动的部分与进行旋转运动的部分完全持久地密封隔离。

一般来说，根据本发明，特别用于容积泵的偏心密封旋转驱动装置包括一个轴和一个可变形密封套，所述轴包括一个输入段和一个输出段，输入段由与一个旋转驱动件相连的一个固定轴承加以旋转支承，输出段的轴线平行于输入段的轴线，并且与后者的偏心距为d，以便在轴旋转时，围绕输入段轴线进行圆轨道运动，密封套密封地安装在两个输入段和输出段支承凸缘之间，两个支承凸缘分别旋转地围绕着两个相对的输入和输出轴端。

根据本发明一个主要特征，轴包括一个倾斜中间段，布置在输入段和输出段之间，其轴线与平行的输入段轴线和输出段轴线成一个角度a，输入支承凸缘与固定轴承连接，输出支承凸缘与一个端板连接，端板对密封套加以密封，端板内装一个轴承，轴承与输出段相连，不转动的密封套由两个金属伸缩筒构成，两个金属伸缩筒由一个导环加以密封连接，导环纵向滑动地安装在轴的中间段上，以便不转动的密封套的任何径向剪切变形都转变成每个伸缩筒的伸缩角变形，每个伸缩筒的准线被迫形成圆弧。

根据本发明的其它特征：

-两个金属伸缩筒相同，最好是环节形或波纹状伸缩筒，由不锈钢构成，连接两个伸缩筒的导环相对于固定在倾斜中间段上的一个支承环纵向滑动地加以安装，

-角度a的最佳数值确定成在曲轴旋转期间，两个金属伸缩筒各自的轴线每个都画出一个与各自的密封套端面正交的圆弧，圆弧在导向连接环两侧的端面上彼此相切，端面分别为环和两个伸缩筒所共有，

-轴线之间各自的交叉点最好位于相连的密封套中每个密封套的两个端面之间的一半距离上，以便轴的中间段的倾斜角a约为输入段轴线与连接密封套输入端面中心及输出端面中心的线段总方向之间的夹角的两倍。

本发明的其它特征和优越性通过下面参照附图的说明将得到较好理解。唯一的一个附图是本发明用于偏心旋转活塞式容积泵的一个偏心密封旋转驱动装置的局部剖视示意图。

附图示出一个偏心密封旋转驱动装置，首先，装置包括一个轴1，轴主要包括具有圆形横截面的输入段2和输出段3。